CN107607830A - 一种电气设备保护接地状态连续监测方法 - Google Patents

一种电气设备保护接地状态连续监测方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电气设备保护接地状态连续监测方法，涉及电力系统中电气设备的安全防护技术领域。所述电气设备保护接地状态连续监测方法，将PE接地保护监测输出端与电气设备的接地端连接，通过单片机监控单元监测PE接地保护监测输出端的状态，当PE接地保护监测输出端与地线出现接触不良、断线或未接线时，PE接地保护监测输出端的高电平被单片机监控单元监测到，控制报警单元发出声光报警，实现对电气设备的接地状态实时连续的监测，保护现场试验人员的人身安全；本发明的监测装置具有结构简单、可靠、使用安全以及监测便捷等优势。

Description

一种电气设备保护接地状态连续监测方法
技术领域
本发明属于电力系统中电气设备的安全防护技术，尤其涉及一种电气设备保护接地状态连续监测方法。
背景技术
电气设备使用过程中，设备的金属外壳需要设置专用的保护接地线。特别针对在供电局变电站现场所使用的电气设备，由于现场的测试环境复杂、干扰大、同时具有很强的感应电，如果电气设备在使用过程中出现接地线接触不良、断线或者未接线的情况，保护接地就失去了对人身安全应有的保护作用。
目前，电气设备的保护接地线状态仍缺乏连续有效的监测手段。在不改变电气设备原有结构及功能状态的情况下，本发明提出一种电气设备保护接地状态连续监测方法及监测装置，通过与电气设备接地线的连接，实现对电气设备保护接地线状态的实时监测，对电力部门的安全生产及现场试验人员的人身安全具有非常重要的意义。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种电气设备保护接地状态连续监测方法。
本发明是通过如下的技术方案来解决上述技术问题的：一种电气设备保护接地状态连续监测方法，包括以下步骤：
（1）测试准备：检查电气设备保护接地状态监测装置的外观，外观应完好、无破损，同时将PE接地保护监测输出端对地短接开展电气设备保护接地状态监测装置的自检，了解其工作状态；
（2）测试实施：记录电气设备保护接地状态监测装置的有效期、测试环境温度以及湿度；
（3）测试接线：将电气设备的接地端与电气设备保护接地状态监测装置的PE接地保护监测输出端连接，再与地线连接，使电气设备的接地端与PE接地保护监测输出端共地；
（4）测试操作：打开电气设备保护接地状态监测装置的工作电源，按下“测试”键，单片机监控单元接收到一个高电平信号，使单片机监控单元进入回路监测状态，监测PE接地保护监测输出端的状态；当PE接地保护监测输出端与地线出现接触不良、断线或未接线时，PE接地保护监测输出端为高电平，此时接地状态不良，单片机监控单元监测到PE接地保护监测输出端为高电平后，控制报警单元发出声光报警；
（5）结果校验：试验人员根据声光报警检查接地线的连接状况，并进行处理；当接地良好后，再将电气设备的工作电源接好，进入电气设备的工作测量中；
（6）测试结束：整理测试现场的设备、装置以及测试线，记录测试数据。
进一步的，所述步骤（5）中，试验人员在接地线连接状况检查前，先按下“消音”键，使单片机监控单元控制报警单元不工作。
进一步的，所述电气设备保护接地状态监测装置，包括电源模块、接地状态监测控制单元以及报警单元；所述接地状态监测控制单元包括取样电阻、光电隔离电路以及单片机监控单元；所述取样电阻的一端与电源模块连接，另一端与PE接地保护监测输出端连接；所述光电耦合电路的输入端与取样电阻与电源模块连接的一端连接，光电耦合电路的输入接地端与PE接地保护监测输出端连接；所述光电耦合电路的输出端与所述单片机监控单元连接；所述单片机监控单元还分别与电源模块和报警单元连接。
进一步的，所述电源模块包括AC/DC电源模块，以及依次连接的整流模块、PWM脉冲降压模块和稳压输出模块，所述稳压输出模块的输出端与所述取样电阻的一端连接，所述AC/DC电源模块的输出端与单片机监控单元连接；所述AC/DC电源模块和整流模块的输入端分别与外部交流电源连接。
进一步的，所述报警单元包括蜂鸣器和发光二极管，所述蜂鸣器和发光二极管分别与单片机监控单元连接。
进一步的，所述单片机监控单元采用型号为STM32L151的单片机芯片，通过STM32L151芯片的P0.1和P0.2两个输入IO接口对取样电阻两端的隔离输入信号进行双逻辑组合判断，以判断接地状态是否正常。
与现有技术相比，本发明所提供的电气设备保护接地状态连续监测方法，将PE接地保护监测输出端与电气设备的接地端连接，通过单片机监控单元监测PE接地保护监测输出端的状态，当PE接地保护监测输出端与地线出现接触不良、断线或未接线时，PE接地保护监测输出端的高电平被单片机监控单元监测到，控制报警单元发出声光报警，实现对电气设备的接地状态实时连续的监测，保护现场试验人员的人身安全；本发明的监测装置具有结构简单、可靠、使用安全以及监测便捷等优势。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一个实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明电气设备与电气设备保护接地状态监测装置的接线图；
图2是本发明电气设备保护接地状态监测装置的结构框图；
其中：1-PE接地保护监测输出端，2-接地端，3-取样电阻。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明所提供的一种电气设备保护接地状态连续监测方法，包括以下步骤：
（1）测试准备：检查电气设备保护接地状态监测装置的外观，外观应完好、无破损，同时将PE接地保护监测输出端对地短接开展电气设备保护接地状态监测装置的自检，了解其工作状态；
（2）测试实施：记录电气设备保护接地状态监测装置的有效期、测试环境温度以及湿度；
（3）测试接线：将电气设备的接地端2与电气设备保护接地状态监测装置的PE接地保护监测输出端1连接，再与地线连接，使电气设备的接地端与PE接地保护监测输出端1共地，如图1所示；
（4）测试操作：打开电气设备保护接地状态监测装置的工作电源，按下“测试”键，单片机监控单元接收到一个高电平信号，使单片机监控单元进入回路监测状态，监测PE接地保护监测输出端1的状态；当PE接地保护监测输出端1与地线出现接触不良、断线或未接线时，PE接地保护监测输出端1为高电平，此时接地状态不良，单片机监控单元监测到PE接地保护监测输出端1为高电平后，控制报警单元发出声光报警；“测试”键与单片机监控单元连接；
（5）结果校验：试验人员根据声光报警检查接地线的连接状况，并进行处理；当接地良好后，再将电气设备的工作电源接好，进入电气设备的工作测量中；
（6）测试结束：整理测试现场的设备、装置以及测试线，记录测试数据。
步骤（5）中，试验人员在接地线连接状况检查前，先按下“消音”键，使单片机监控单元控制报警单元不工作；“消音”键与单片机监控单元连接。
如图2所示，电气设备保护接地状态监测装置，包括电源模块、接地状态监测控制单元以及报警单元；接地状态监测控制单元包括取样电阻3、光电隔离电路以及单片机监控单元；取样电阻3的一端与电源模块连接，另一端与PE接地保护监测输出端1连接；光电耦合电路的输入端与取样电阻3与电源模块连接的一端连接，光电耦合电路的输入接地端与PE接地保护监测输出端1连接；光电耦合电路的输出端与单片机监控单元连接；单片机监控单元还分别与电源模块和报警单元连接。
电源模块包括AC/DC电源模块，以及依次连接的整流模块、PWM脉冲降压模块和稳压输出模块，稳压输出模块的输出端与取样电阻3的一端连接，AC/DC电源模块的输出端与单片机监控单元连接；AC/DC电源模块和整流模块的输入端分别与外部220V交流电源连接。外部220V交流电源是不经过隔离的220V交流市电；220V交流市电经过整流、PWM脉冲降压以及稳压输出后，输出+5V电源，对于地线也具有+5V的电压降；220V交流市电经过AC/DC电源模块后输出+5VD，为单片机监控单元提供电源。
报警单元包括蜂鸣器和发光二极管，蜂鸣器和发光二极管分别与单片机监控单元连接。
在本实施例中，单片机监控单元采用型号为STM32L151的单片机芯片，通过STM32L151芯片的P0.1和P0.2两个输入IO接口对取样电阻3两端的隔离输入信号进行双逻辑组合判断，以判断接地状态是否正常，取样电阻3的阻值为40欧姆。当本发明监测装置进入监测状态时，P0.1口为1，对P0.2口（PE接地保护监测输出端1）进行监测；当PE接地保护监测输出端1与地线出现接触不良、断线或未接线时，PE接地保护监测输出端1为高电平，P0.2口为1，接地状态不良，监测装置发出声光报警。
以上所揭露的仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或变型，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种电气设备保护接地状态连续监测方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）测试准备：检查电气设备保护接地状态监测装置的外观，外观应完好、无破损，同时将PE接地保护监测输出端对地短接开展电气设备保护接地状态监测装置的自检，了解其工作状态；
（2）测试实施：记录电气设备保护接地状态监测装置的有效期、测试环境温度以及湿度；
（3）测试接线：将电气设备的接地端与电气设备保护接地状态监测装置的PE接地保护监测输出端连接，再与地线连接，使电气设备的接地端与PE接地保护监测输出端共地；
（4）测试操作：打开电气设备保护接地状态监测装置的工作电源，按下“测试”键，单片机监控单元接收到一个高电平信号，使单片机监控单元进入回路监测状态，监测PE接地保护监测输出端的状态；当PE接地保护监测输出端与地线出现接触不良、断线或未接线时，PE接地保护监测输出端为高电平，此时接地状态不良，单片机监控单元监测到PE接地保护监测输出端为高电平后，控制报警单元发出声光报警；
（5）结果校验：试验人员根据声光报警检查接地线的连接状况，并进行处理；当接地良好后，再将电气设备的工作电源接好，进入电气设备的工作测量中；
（6）测试结束：整理测试现场的设备、装置以及测试线，记录测试数据。
2.如权利要求1所述的电气设备保护接地状态连续监测方法，其特征在于，所述步骤（5）中，试验人员在接地线连接状况检查前，先按下“消音”键，使单片机监控单元控制报警单元不工作。
3.如权利要求1所述的电气设备保护接地状态连续监测方法，其特征在于，所述电气设备保护接地状态监测装置，包括电源模块、接地状态监测控制单元以及报警单元；所述接地状态监测控制单元包括取样电阻、光电隔离电路以及单片机监控单元；所述取样电阻的一端与电源模块连接，另一端与PE接地保护监测输出端连接；所述光电耦合电路的输入端与取样电阻与电源模块连接的一端连接，光电耦合电路的输入接地端与PE接地保护监测输出端连接；所述光电耦合电路的输出端与所述单片机监控单元连接；所述单片机监控单元还分别与电源模块和报警单元连接。
4.如权利要求3所述的电气设备保护接地状态连续监测方法，其特征在于，所述电源模块包括AC/DC电源模块，以及依次连接的整流模块、PWM脉冲降压模块和稳压输出模块，所述稳压输出模块的输出端与所述取样电阻的一端连接，所述AC/DC电源模块的输出端与单片机监控单元连接；所述AC/DC电源模块和整流模块的输入端分别与外部交流电源连接。
5.如权利要求3所述的电气设备保护接地状态连续监测方法，其特征在于，所述报警单元包括蜂鸣器和发光二极管，所述蜂鸣器和发光二极管分别与单片机监控单元连接。
6.如权利要求3所述的电气设备保护接地状态连续监测方法，其特征在于，所述单片机监控单元采用型号为STM32L151的单片机芯片，通过STM32L151芯片的P0.1和P0.2两个输入IO接口对取样电阻两端的隔离输入信号进行双逻辑组合判断，以判断接地状态是否正常。
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